Lithium-Akkus sicher lagern und laden

Die sichere Lagerung von LithiumIonen-Akkus ist ein wichtiger Baustein des vorbeugenden Brandschutzes. Kritisch wird es insbesondere, wenn defekte Akkus geladen werden: Defekte Zellen geben ihre Energie unkontrolliert als Wärme ab. Die zusätzliche Wärmeentwicklung beim Laden erhöht dann die Wahrscheinlichkeit eines thermischen Durchgehens (Thermal Runaway). Dabei kann – ab einer von der Zellchemie abhängigen Temperatur – der Separator der Zelle schmelzen. Die Folge ist ein innerer Kurzschluss, der eine Kettenreaktion in benachbarten Zellen und eine intensive Brandentwicklung auslösen kann. Vor diesem Hintergrund gewinnen sowohl grundlegende Sicherheitsregeln als auch eine geeignete Infrastruktur für das Lagern und Laden von Lithium-Akkus zunehmend an Bedeutung.

Sicherheitsregeln für den Umgang mit Lithium-Akkus

Präventive Maßnahmen für den Umgang mit Lithium-Akkus sollten frühzeitig ansetzen, angefangen mit grundlegenden Sicherheitsregeln und ihrer konsequenten Umsetzung:

Die Vorgaben des Herstellers sowie Angaben der technischen Produktblätter sind einzuhalten.

Batteriepole sind vor Kurzschluss zu schützen.

Batterien sind vor Beschädigungen und Überlastungen zu schützen.

Akkus sind regelmäßig auf Schäden zu überprüfen.

Batterien dürfen nicht unmittelbar und dauerhaft hohen Temperaturen bzw. Wärmequellen ausgesetzt werden.

Eine Tiefentladung ist zu vermeiden. Die kann die Akkus dauerhaft schädigen.

Beschädigte oder defekte Batterien sind sofort aus Lager- und Produktionsbereichen zu entfernen.

Batterien sind ausschließlich in feuerbeständig abgetrennten Bereichen zu lagern. Diese Bereiche müssen baulich so von anderen Nutzungsbereichen getrennt sein, dass eine Brandausbreitung für einen definierten Zeitraum verhindert wird.

Akkus dürfen weder auf brennbarem Untergrund noch in der Nähe entzündbarer Materialien oder unbeaufsichtigt geladen werden.

Es sollten ausschließlich Batterien gelagert werden, die den Prüfungsnachweis nach UN 38.3 erbracht haben. Die Lagerung von Prototypen sollte nur in Ausnahmefällen und auf Grundlage einer Gefährdungsbeurteilung erfolgen.

Aus diesen Sicherheitsregeln lassen sich zwei zentrale Handlungsanweisungen ableiten: Erstens ist ein ganzheitliches Brandschutzkonzept zu entwickeln, das technische und organisatorische Maßnahmen umfasst. Hierzu zählt auch, die Anzahl der Akkus an Arbeits- und Produktionsplätzen auf das notwendige Minimum zu begrenzen. Zweitens sollten Lithium-Akkus ausschließlich in geprüften Sicherheitsschränken mit entsprechender sicherheitstechnischer Ausstattung gelagert und geladen werden.

Anerkannte Prüfnachweise

schaffen Orientierung

Die verfügbaren Lager- und Ladesysteme für Lithium-Ionen-Akkus weisen teils erhebliche Unterschiede hinsichtlich Konstruktion und Sicherheitsausstattung auf. Betreiber, Planer und Sicherheitsverantwortliche sollten Entscheidungen daher nicht nur anhand formaler Produktmerkmale treffen, sondern auf Basis einer fundierten sicherheitstechnischen Bewertung.

Einen Orientierungsrahmen hierfür bieten anerkannte Prüfverfahren und Nachweise zur Feuerwiderstandsfähigkeit von Sicherheitsschränken – insbesondere Brandprüfungen von außen nach DIN EN 14470-1 sowie von innen in Anlehnung an die DIN EN 1363-1. Bei beiden wird ein Feuerwiderstand von 90 Minuten geprüft.

Ergänzend dazu unterstützt eine Zertifizierung nach dem im August 2024 veröffentlichten VDMA-Einheitsblatt 24994-2024:08 die Vergleichbarkeit von Batterieladeschränken. In Verbindung mit den etablierten Feuerwiderstandsprüfungen bildet es den aktuellen Stand der Technik ab. Zudem schafft es eine belastbare Grundlage, um Systeme hinsichtlich ihrer Wirksamkeit bei einem Thermal-Runaway zu bewerten.

Feuerwiderstand als zentrales Sicherheitskriterium

Sicherheitsschränke mit einer Feuerwiderstandsdauer von 90 Minuten gelten als geeignete Lösung für das Lagern und Laden von Lithium-Ionen-Akkus, da sie die baulichen Anforderungen an feuerbeständig abgetrennte Bereiche (F90) erfüllen.

Im Unterschied zur klassischen Gefahrstofflagerung liegt das potenzielle Risiko hier jedoch im Schrankinneren – ausgelöst durch einen möglichen Thermal Runaway der Batterien. Deshalb ist bei der Lagerung von Lithium-Akkus neben dem Brandschutz von außen insbesondere der Brandschutz von innen ausschlaggebend. Als Mindeststandard hat sich eine Feuerwiderstandsfähigkeit von 90 Minuten in beide Richtungen etabliert. Dieser Zeitraum schafft im Ernstfall den nötigen Handlungsspielraum, um Personen zu evakuieren und Rettungskräfte zu alarmieren.

Entsprechende Prüfnachweise sollte der Hersteller erbringen, üblicherweise durch Prüfungen nach DIN EN 14470-1 sowie ergänzend in Anlehnung an die DIN EN 1363-1. Beide Tests sind Teil umfassender Baumusterprüfungen, die z. B. auch bei den „ION-LINE“-Modellen von asecos erfolgreich durchgeführt wurden.

Prüfung und Zertifizierung nach VDMA 24994

Das VDMA-Einheitsblatt 24994-2024:08 legt erstmals einheitliche Prüfanforderungen für feuerwiderstandsfähige Sicherheitsschränke zum Lagern und Laden von Lithium-Ionen-Akkus fest. Ziel der Prüfung ist eine realitätsnahe Bewertung der Schränke im Fall eines Thermal Runaway der eingelagerten Batterien.

Ein sogenannter Realbrandversuch steht im Zentrum: Die aktuell energiedichtesten, marktverfügbaren Lithium-Ionen-Akkus werden dafür als Einheit zusammengefasst und durch kontrolliertes Erhitzen im Schrank zum Thermal Runaway gebracht. Dabei kommt es zu einer Kettenreaktion, bei der die Zellen ausgasen, sich entzünden und teilweise explosionsartig zerplatzen – mit kurzzeitigen Temperaturen von über 700 °C im Schrank. Der Schrank muss diesem WorstCase-Szenario standhalten, ohne dass Flammen oder Splitter nach außen gelangen.

An die bestandene Prüfung schließt sich ein Audit der Fertigungsstätte an. Erst danach erhalten die Schränke die Zertifizierung, die die Konformität von Prüfung und Produkt gemäß VDMA 24994:2024-08 sicherstellt. Zertifizierte Modelle tragen anschließend eine entsprechende Kennzeichnung, so auch der „ION-LINE PRO“ und „ULTRA“ von asecos.

Ausstattung als Teil des

Sicherheitskonzepts

Sicherheitsschränke für die Aufbewahrung und das Laden von Lithium-Ionen-Akkus sollten grundsätzlich über Branddetektion und Alarmweiterleitung verfügen. Insbesondere bei unbeaufsichtigtem Betrieb – etwa außerhalb der Arbeitszeiten – ist eine Alarmweiterleitung an eine zentrale Leitstelle oder definierte Rufnummer unverzichtbar. Denn nur die frühzeitige Erkennung ermöglicht es, rasch zu handeln und Folgeschäden zu begrenzen.

Zusätzliche Ausstattungsmerkmale können das Sicherheitsniveau erhöhen und die Handlungsmöglichkeiten für den Ernstfall erweitern. Dazu zählen beispielsweise Transportsockel und schnelllösende Steckverbindungen, die bei Bedarf eine kontrollierte Evakuierung des Schrankes erlauben. Einsatzkräfte können so flexibel und situationsabhängig entscheiden, ob eine Brandbekämpfung am Aufstellort oder im Freien sinnvoller ist.

Integrierte Steckdosenleisten mit automatischer Abschaltung unterbrechen bei einem Brand die Energiezufuhr. Dadurch werden sofort alle Ladevorgänge gestoppt und weitere Hitzeentwicklung vermieden. Isolierte Fachböden verhindern zudem eine Brandausbreitung zwischen den Lagerebenen (Propagation). Eine kontrollierte Abführung der Ladeabwärme sowie eine schnelle Rauchdetektion tragen zur Reduzierung des Gesamtrisikos bei.

Die Kombination aus organisatorischen Maßnahmen und nachweislich geprüften Lagersystemen mit entsprechender sicherheitstechnischer Ausstattung schafft die Grundlage für das sichere Lagern und Laden von Lithium-Akkus. Ihre Schutzwirkungen entfalten Sicherheitsschränke insbesondere dann, wenn sie in ein umfassendes Brandschutzkonzept eingebettet sind. Die Basis für den präventiven Brand- und Arbeitsschutz bilden klare Sicherheitsregeln für den Betriebsalltag.